Система автоматического регулирования аэродинамического режима вращающейся печи

 

СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ АЭРОДИНАМИЧЕСКОГО РЕЖИМА ВРАЩАЮЩЕЙСЯ ПЕЧИ, оборудованной холодильником, дымососом и горелочным устройством, содержащая регулятор соотношения топливо-воздух, регулятор тяги, датчик температуры поступающего в печь воздуха, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества регулирования путем стабилизации положения тепловых зон печи, она снабжена датчиком тяги, корректирующим регулятором температуры, датчиком и корректирующим регулятором расхода топлива, корректирующим регулятором соотношения топливо-воздух, а регулятор тяги и корректирующий регулятор соотношения топливо-воздух выполнены соответственно с первым и вторым сумматорами, причем выходы датчика тяги, корректирующих регуляторов т.емпературы и расхода топлива подключены к входам первого сумматора , входы второго сумматора присоединены к выходам корректирующих регуляторов температуры и расхода топлива, датчик расхода топлива сое (Л динен с первым входом регулятора соотношения топливо-воздух и с входом корректирующего регулятора расхода топлива, датчик температуры поступающего в печь воздуха соединен с входом корректирующего регулятора о со UD температуры, выход корректирующего регулятора соотношения топливо-воздух подключен к второму входу регу 0 лятора соотношения топливо-воздух. э :л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

PECflVEiËÈН

0% 01); др F 27 D 19/00

И

2g

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASÒÎSSSÎÌS СВИССТССЬСТВТ

О. Т « СОСЯ Т

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПИЙ (21) 3569740/29-33 (22) 30.03.83 (46) 23.06.84. Бюл. Ф 23 (72) В.С. Тихонов (71) Специализированная проектноконструкторская технологическая организация "Росавтоматстром" (53) 66.041.9(088.8) (56) 1.,Беляев И.И. Контроль и автоматизация производства глинозема и алллюминия. М., "Металлургия", 1967, с. 191-193 °

2, Авторское свидетельство СССР

У 556300, кл. F 27 D 19/00, 1973 (прототип). (54)(57) CHCTFMA АВТОМАТИЧЕСКОГО

РЕГУЛИРОВАНИЯ АЭРОДИНАМИЧЕСКОГО РЕЖИМА ВРАЩАЮЩЕЙСЯ ПЕЧИ, оборудованной холодильником, дымососом и горелочным устройством, содержащая регулятор соотношения топливо-воздух, регулятор тяги, датчик температуры поступающего в печь воздуха, о т— л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения качества регулирования путем стабилизации положения тепловых эон печи, она снабжена датчиком тяги, корректирующим регулятором температуры, датчиком и корректирующим регулятором расхода топлива, корректирующим регулятором соотношения топливо-воздух, а регулятор тяги и корректирующий регулятор соотношения топливо-воздух выполнены соответственно с первым и вторым сумматорами, причем выходы датчика тяги, корректирующих регуляторов температуры и расхода топлива подключены к входам первого сумматора, входы второго сумматора присоединены к выходам корректирующих регуляторов температуры и расхода топлива, датчик расхода топлива соединен с первым входом регулятора соотношения топливо-воздух и с входом корректирующего регулятора расхода топлива, датчик температуры поступающего в печь воздуха соединен с входом корректирующего регулятора температуры, выход корректирующего регулятора соотношения топливо-воздух подключен к второму входу регулятора соотношения топливо-воздух.

1099205

Изобретение относится к оборудованию предприятий промышленности строительных материалов, а более конкретно — к автоматизации процесса обжига сыпучих строительных материалов, например керам*ита, во вращающихся печах.

Известна система автоматического регулирования аэродинамического режима вращающейся печи, оборудованной холодильником, дымососом, горелочным устройством, содержащая регулятор тяги, связанный с датчиками разрежения в холодной и горячей головках печи (1 3.

В системе предусмотрена стабилизация разности давлений в холодной и горячей головках печи, что обеспечивает поступление в печь постоянного количества воздуха. Недостатком является несоответствие количества воздуха, поступающего в печь, количеству толпива, которое определяется режимом обжига материала, и температуре поступающего в печь воздуха °

При их изменении изменяется и коэффициент избытка воздуха в зоне горения факела, что вызывает неполное сгорание топлива, а также изменение длины факела горения, что приводит к перераспределению тепловых зон по длине печи. При этом ухудшается качество обжига материала, появляется брак.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является система автоматического регулирования аэродинамического режима вращающейся печи, оборудованной холодильником, дымососом и горелочным устройством, включающая регулятор соотношения топливо-воздух, регулятор тяги и датчик температуры поступающего в печь воздуха f2 ).

Недостатком, этой системы является недостаточная стабильность положения тепловых зон по длине печи, что ухудшает качество обжига материала. Так, при увеличении тяги количество поступающего в печь горячего воздуха увеличивается, что приводит к уменьшению длины факела и смещению тепловых зон печи к горячей головке печи.

Целью изобретения является повыФ шение качества регулирования за счет .стабилизации положения тепловых зон печи.

1О

50

55 читания 12, датчик 13 температуры поступающего в печь 1 из холодильника 2 горячего воздуха, корректирующий регулятор 14 температуры, корректирующий регулятор l5 расхода топлива, корректирующий регулятор

1б соотношения топливо-воздух; сумматором 17, регулятор тяги 18 с сумматором 19, осуществляющий регулирование тяги путем изменения произвоУказанная цель достигается тем, что система автоматического регулирования аэродинамического режима вращающейся печи, оборудованной холодильником, дымососом и горелочным устройством, содержащая регулятор соотношения топливо-воздух, регулятор тяги, датчик температуры поступающего в печЬ воздуха, она снабжена датчиком тяги, корректирующим регулятором температуры, датчиком и корректирующим регулятором расхода ,топлива, корректирующим регулятором соотношения топливо-воздух, а регулятор тяги и корректирующий регулятор соотношения топливо-воздух выполнены соответственно с первым и вторым сумматорами, причем выходы датчика тяги, корректирующих регуляторов температуры и расхода топлива подключены к входам первого сумматора, входы второго сумматора присоецинены к выходам корректирующих регуляторов температуры и расхода топлива, датчик расхода топлива соединен с первым входом регулятора соотношения топливо-воздух и с вхо" дом корректирующего регулятора расхода топлива, датчик температуры посФупающего в печь воздуха соединен с входом корректирующего регулятора температуры, выход корректирующего регулятора соотношения топливо-воздух подключен к второму входу регулятора соотношения топливо-воздух.

На чертеже изображена функциональная схема системы, Вращающаяся печь 1 с холодильником 2, горячей головкой 3, холодной головкой 4, оборудована горелочным устройством 5 с регулятором 6 соотношения, топливо-воздух, дымососом 7.

Система содержит также датчик расхода топлива 8, датчик тяги 9, содержащий отборные устройства разрежения 10 и 11 в горячей 3 и холодной 4 головках печи н элемент вы1099205 дительности дымососа 7 с помощью ис- полнительного механизма 20 и шибера

21, или путем изменения частоты вращения электродвигателя дымососа (на. чертеже не показан). 5

Корректирующие регуляторы 14-16 имеют настройку, соответствующую статическим и динамическим параметрам соответствующего канала регулирования. tÎ

Система работает следующим образом.

При установившемся режиме работы печи величина тяги в печи соответствует количеству подаваемого в ro- !5 релочное устройство топлива и температуре поступающего в печь из холодильника горячего воздуха. При этом имеет место стабильный факел горения топлива заданной длины. 20 (Другие параметры факела: форма, положение по поперечному сечению печи обеспечиваются конструкцией горелки).

При увеличении расхода топлива горелочным устройством 5 (например 25 при необходимости изменять температуру обжига материала) длина факела горения увеличивается. С увеличением расхода топлива сигнал на выходе датчика расхода топлива 8 также увеличивается, соответственно увеличивается сигнал на выходе корректирующего регулятора 15 и на выходе сумматоров 17 и 19. При увеличении сигнала на выходе сумматора 19 з регулятор тяги 18 через посредство исполнительного механизма 20 прикрывает шибер 21 и уменьшает тягу.

Уменьшение тяги вызывает уменьшение факела до заданной длины. Однако, 40 уменьшение тяги может вызвать недостаток кислорода, поступающешл в печь с горячим воздухом из холодильника и, следовательно неполное сгорание топлива. Для предотвращения этого 4> при увеличении сигнала на выходе сумматора 17 корректирующий регулятор 16 изменяет задание регулятору

6 соотношения топливо-воздух, кото-. рый увеличивает подачу воздуха в горелочное устройство 5. Количество кислорода в зоне горения приводится в соответствие с расходом топлива, что обеспечивает его полное сгорание, причем увеличение подачи воздуха в горелочное устройство не отражается на длине факела горения.

Увеличение температуры горячего воздуха, поступающего в печь приводит к уменьшению длины факела и недостатку кислорода в зоне горения.

При этом для восстановления требуемой длины факела необходимо уменьшить тягу и увеличить подачу воздуха в горелочное устройство для обеспечения полного сгорания топлива.

Эта задача решается системой следующим образом. При увеличении темпе- . ратуры поступающего в печь воздуха увеличивается сигнал на выходе датчика 13 температуры и, соответственно, на выходах корректирующего регулятора t4 и сумматоров 17 и t9.

Регулятор тяги 18 уменьшает тягу, а корректирующий регулятор t6 увеличивает подачу воздуха в горелочное устройство 5 регулятором 6 соотношения топливо-воздух.

При уменьшении тяги, вызванном возмущающими воздействиями, не связанными с регулированием процесса горения (например, при подсосах воздуха из окружающего пространства в головках печи) уменьшается сигнал на выходах датчика тяги 9 и сумматора 19 ° При этом регулятор тяги 18 с помощью шибера 21 увеличивает производительность дымососа 7„ что позволяет сохранить режим тяги в печи на треьуемом.уровне.. Изменение режима тяги во всех перечисленных выше случаях производится в пределах, допустимых с точки зрения безопасных условий работы печи.

При.уменьшении расхода топлива, температуры поступающего в печь воздуха и увеличения тяги система действует в порядке, обратном описанному выше.

Система позволяет стабилизировать положение тепловых зон печи, что повышает качество обжига материала.

1099205 !

Составитель В. Алекперов

Редактор Л. Лосева Техред Ж.Кастелевич Корректор Ю. Макаренко

Заказ 4359/34 Тиралс 578 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР . по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП -"Патент", г. Уагород, ул. Проектная, 4